Trabalho Hidrologia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO MÓDULO 
Engenharia Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Retenção e Escoamento Superficial 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: Catia Correia Santos 
Aluno: Elane Aparecida de Oliveira 
Aluno: João Daniel Vieira Dias 
 Aluno: João Vitor Ferreira de Souza 
Aluno: Tiago Benavides Burihan 
 
 
 
 
 
Caraguatatuba/SP 
2018 
Trabalho da disciplinaHidrologia 
Aplicada, ministrada pela 
professoraDra. Karolina Van 
Sebroeck Dória 
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Sumário 
1. Introdução............................................................................................3 
2. Definição de conceitos.........................................................................4 
3. Métodos................................................................................................6 
4. Cenário atual........................................................................................7 
5. Referências..........................................................................................7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
Segundo A. Meyer, hidrologia é a ‘ciência natural que trata dos fenômenos 
relativos à agua em todos seus estados, de distribuição e ocorrência na atmosfera, 
na superfície terrestre e no solo, e da relação desses fenômenos com a vida e com a 
atividade do homem’. (HIDROLOGIA 2, EDIÇÃO 1988) 
O estudo da água era uma ciência qualitativa e descritiva, porém, como tem 
evoluído expressivamente, passou a ser chamada de hidrologia. Essa ciência estuda 
os fenômenos relativos a água em todos seus estados, distribuição e ocorrência na 
atmosfera.(HIDROLOGIA 2, EDIÇÃO 1988) 
Como ciência a hidrologia está relacionada, a meteorologia, climatologia, 
geografia física, geologia, oceanografia. Os fenômenos hidrológicos têm relação 
como a vida e atividades do homem. 
As características hidrológicas são influenciadas de acordo com a região, 
relevo, declives, depressões, isso faz com que haja rápidos escoamentos 
superficiais ou retardo e ainda armazenamento de deflúvio. 
O ciclo hidrológico é composto de duas fases principais, sendo, uma 
atmosférica e outra terrestre. 
Tendo em vista a Engenharia hidráulica, temos 4 etapas principais: 
 
A. Precipitação atmosférica; 
B. Escoamento subterrâneo; 
C. Escoamento superficial; 
D. Evaporação 
 
Trataremos abaixo sobre o escoamento superficial e a retenção superficial. 
 
 
 
 
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2. Definição de conceitos 
A água que fica retida no terreno, ou escoa superficialmente infiltra-se no solo 
pelo efeito da gravidade, ou da capilaridade. 
O Fenômeno de infiltração de água no solo é responsável pelas funções 
geológicas do mesmo, como relevo, vegetação da área, ou obstáculos provenientes 
do escoamento superficial. 
Fases de infiltração de água da chuva no solo: 
 
A. Fase de intercâmbio: quando as partículas de água estão sujeitas a 
retornar a atmosfera por meio de aspiração capilar provocada pela 
evaporação, ou ainda, devido ao fenômeno de transpiração das 
plantas; 
B. Fase de descida: quando a ação da gravidade supera a capilaridade; 
C. Fase de circulação: uma vez que o solo está saturado, formando 
lençóis subterrâneos, a água escoa de acordo com a declividade das 
camadas impermeáveis; 
 
A retenção superficial é a água que fica retida das depressões da superfície 
do solo, não faz parte das enxurradas, elas apenas infiltram no solo ou evapora. 
Esse processo influencia diretamente no balanço hídrico das bacias hidrográficas. 
Parte do volume total precipitado, como falado anteriormente, é captada pela 
vegetação ou é absorvido pelo solo. Uma vez que o solo já está umedecido e 
começa a perder suas forças coesivas, e a chuva continua, ocorre à desintegração 
dos agregados em partículas menores. 
O impacto das gotas de chuva tende a compactar esse solo e obstruir seus 
poros, consequentemente diminuindo sua capacidade de absorção, então começam 
os empoçamentos de água nas depressões já existentes. 
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Quando o aumento da precipitação excede a velocidade de infiltração da 
agua no solo, esgotando a capacidade de retenção superficial, a agua começa a 
escoar. 
 O escoamento superficial é o deslocamento da agua sobre a superfície do 
solo. Esse seguimento é de muita importância para projetos de engenharia, pois é 
através desse estudo, que se define: dimensionamentos de drenos, barragens, 
obras de contenção de cheias e erosões hídricas. Projetos de controle de 
inundaçõese erosão usam informações referentes ao escoamento superficial. 
Quanto se tem como objetivo, escoar ou reter agua, se faz necessário todo o 
conhecimento referente ao volume de agua escoado da área em questão, porém, se 
a problemática for escoar agua de um local a outro, o conhecimento da vazão se faz 
mais importante que o volume de agua escoada. 
 Vamos considerar apenas a agua que escoa sobre a superfície do solo, antes 
de sua concentração em cursos de agua. Os fatores que influenciam o escoamento 
superficial, podem ser divididos em dois segmentos: agroclimáticos ou fisiógrafos. 
 Os agroclimáticos são a quantidade, intensidade e duração da precipitação, a 
cobertura e condições de uso do solo e a evapotranspiração. Já os fisiógrafos são 
constituídos por: área, forma e declividade da bacia, condições de superfície, tipo de 
solo, topografia, rede de drenagem e obras hidráulicas presentes na bacia. 
 As grandezas associadas ao escoamento superficial são: 
1. Vazão - volume de agua que atravessa determinada seção transversal que 
considera tempo por unidade; 
2. Coeficiente de escoamento superficial - trata da parte que relaciona volume 
escoado sobre a superfície, e volume precipitado; 
3. Tempo de concentração - tempo necessário para que toda a bacia contribua 
com escoamento superficial na seção considerada; 
4. - Período de retorno - tempo médio, expresso em anos, em que um 
determinado evento é igualado ou superado pelo menos uma vez. 
 
 
 
 
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3. Métodos 
O método racional de acordo com SMEDEMA e RYCROFT (1983), foi 
desenvolvido a princípio com a finalidade de estimar as vazões máximas de 
escoamento em pequenas bacias urbanas, cuja proporção de área impermeável é 
grande. 
O princípio que rege o método racional é de que a vazão máxima provocada 
por uma chuva de intensidade uniforme e constante, apenas ocorre quando todas as 
partes da bacia contribuem ao mesmo tempo para que o escoamento da sessão 
desague. Estimasse que o tempo necessário para que isso ocorra, é medido a partir 
do início da chuva (tempo de concentração), porém, esse método ignora a 
complexibilidade real do processo de escoamento superficial, uma vez que despreza 
o armazenamento de agua na bacia e as variações de intensidade da precipitação e 
do coeficiente de escoamento superficial durante a precipitação. 
É dado por: 
 
Diferente do método racional, em que o período de retorno está associado a 
vazão máxima, que é igual a precipitação que provoca, a intensidade máxima média 
de precipitação (im), escolhe para projeto de obras hidráulicas critérios econômicos, 
sendo esses, períodos de retorno de 5 a 10 anos, utilizando normalmente para 
seleção de chuva crítica, eliminando o escoamento superficial em caso de sistema 
de drenagem para sistemas agrícolas de superfície. 
Área drenada é o parâmetro determinado mais precisamente. 
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A chuva crítica, para o projeto de obras hidráulicas, é escolhida com base em 
critérios econômicos, sendoo período de retomo de 5 a 10 anos normalmente 
utilizado para a seleção da chuva crítica, com vistas à eliminação do escoamento 
superficial, no caso de projeto de sistemas de drenagem agrícola de superfície. 
Ainda recomenda-se retorno de 10 anos somente par dimensionamentos de projetos 
de saneamento agrícola, em que as enchentes não trazem prejuízos muito 
expressivos. Retornos de 50 a 100 anos para projetos de áreas urbanas ou de maior 
importância econômica. 
É dado por: 
 
 
4. Cenário Atual 
Atualmente os reflexos dos impactos das mudanças climáticas sobre a 
disponibilidade dos recursos hídricos, despertam na comunidade cientifica a 
necessidade de desenvolverem novos instrumentos técnicos e metodologicos e 
bases teóricas capazes de subsidiarem estudos destinados ao conhecimento cada 
vez mais apurados sobre as relações entre mudanças climáticas e recursos hídricos. 
No Brasil, bacias hidrográficas de grande porte apresentam reduções no 
escoamento superficial e outras tendências de aumento. 
 
5. Referências bibliográficas 
 http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/daniel/Downloads/Material/Pos-
graduacao/Manejo%20e%20conservacao%20do%20solo%20e%20da%20ag
ua/manejo%20e%20conservacao%20-%20parte%203.pdf 
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 GARCEZ, Lucas Nogueira; Alvarez, Guillermo Acosta. Hidrologia. 2. Ed. São 
Paulo: Edgard Blucher Ltda, 1988